水环境或海产品中亚微米级微塑料的分离方法技术

一种亚微米级微塑料的分离方法，包括如下步骤：在试样液中加入十二烷基硫酸钠，超声分散均匀，静置后自上而下分为悬浮层、溶液层、沉淀层3层，通过虹吸除去中间的溶液层，收集余留物；在收集的余留物中加入2～3体积倍的无水乙醇，超声后静置，分为两层，通过虹吸除去上层溶液，收集下层物质；将收集的下层物质置于平底器皿中，加入1～3体积倍的无水乙醇混匀，静置待分为两层后，吸除上层液体，最后自然晾干即分离得到试样液中的亚微米级微塑料；本发明专利技术方法可快速、准确地分离提取试样中的亚微米级塑料颗粒，无需抽滤，离心，烘干，操作简单，成本低，为后续准确的定量检测提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
水环境或海产品中亚微米级微塑料的分离方法(一)
本专利技术涉及一种微塑料的分离方法，具体涉及一种水环境或海产品中亚微米级微塑料的分离方法。(二)技术背景海洋是人类赖以生存和发展的一个重要组成部分。有研究发现世界上有超过5万亿塑料块在海上漂浮，重达250000吨。这些塑料碎片会经过物理、化学和生物过程分裂碎化成细小颗粒，当前正成为海洋环境污染的一个重要来源。已有大量研究证明微塑料正威胁着海洋生物生存，且已被不同的海洋物种证明，这意味着微塑料会在海洋食物链中累积，影响食品安全和人体健康。目前，海产品中微塑料的污染在国内外都没有受监管，但欧洲国家已经认识到食品中微塑料的危险性，ECsafeSEAFOOD首次将食品中的微、纳米塑料颗粒标记为一个潜在的食品安全问题。海产品中微塑料的含量直接影响其毒性，如何从海产品中分离出微塑料是建立其定量分析方法的难点。目前，微塑料分离的研究还处于初级阶段，缺乏标准化的方法来分离海产品中的微塑料。当塑料碎片大于1mm的时候可以用一种简单的方式即目视法结合显微镜来识别，但小于1mm的塑料颗粒并不能用这种方法去识别。现有的微塑料碎片分离方法通常包括使用盐溶液浮选或密度分离法。虽然这些方法已经得到了普遍的使用，但是它们的收集效率低，也会受塑料种类的限制。已有一些研究者成功地使用了特殊设备结合高密度盐(NaI和ZnCl2)来分离沉积物中的微塑料，但是密度高的盐价格比较昂贵，并且这种方法并不适用于高有机含量的样品，如废水。在此基础上又有研究发现酶消化、过氧化物消化和酸消化可以克服这个缺陷，但这些研究的后处理大都是用滤纸过滤收集微塑料。这些分离方法只适合分离大于40微米以上的塑料，也不能完全地分离出样品中的塑料(如亚微米级，纳米级)，而且滤纸中的纤维会对实样分析产生干扰。目前微塑料的分析有一个约为20-40μm的大小限制，小于20μm微塑料的分离是目前微塑料领域最关注的，因为它们更容易通过摄入和其他机制进入生物体体内。由此可见，亚微米级微塑料的分离是目前急需解决的问题。(三)
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种基于双密度分离法与虹吸法相结合来分离水环境或海产品中微塑料的方法。本专利技术方法可快速、准确地分离提取试样中的亚微米级塑料颗粒，无需抽滤，离心，烘干，操作简单，成本低，为后续准确的定量检测提供技术支撑。本专利技术的技术方案如下：一种亚微米级微塑料的分离方法，所述方法包括如下步骤：(1)在试样液中加入十二烷基硫酸钠(SDS)，超声分散均匀，静置(10～20min)后自上而下分为悬浮层、溶液层、沉淀层3层，通过虹吸除去中间的溶液层，收集余留物；所述十二烷基硫酸钠的用量以试样液的体积计为0.3～0.7g/L；所述通过虹吸除去中间的溶液层时，注意不能除尽，使悬浮层和沉淀层之间余留0.2～0.3cm层高的溶液层，以防止悬浮层和沉淀层的颗粒损失；(2)在步骤(1)收集的余留物中加入2～3体积倍的无水乙醇，超声(1～2min)后静置(10～20min)，分为两层，通过虹吸除去上层溶液，收集下层物质；(3)将步骤(2)收集的下层物质置于平底器皿(例如玻璃培养皿)中，加入1～3体积倍的无水乙醇混匀，静置(10～15min)待分为两层后，吸除上层液体，最后自然晾干即分离得到试样液中的亚微米级微塑料。进一步，步骤(1)中，所述试样液为水环境中采集的水样或者海产品的消解液。所述海产品的消解液按如下方法处理得到：取干燥的海产品，先加入电子级HNO3于45～50℃消解10～20min，之后冷却至室温(20～30℃)，再加入分析级H2O2，继续于45～50℃消解10～20min，之后在反应液中加入10～15体积倍的水稀释，得到所述消解液；所述电子级HNO3的体积用量以干燥的海产品的质量计为16～23mL/g；所述电子级HNO3与分析级H2O2的体积比为4～8：1，特别优选8：1。进一步，步骤(1)中，所述虹吸吸取的中间溶液层静置(10～20min)后，同样自上而下分为3层，继续通过虹吸除去中间层，将余留物与前次收集的合并。进一步，步骤(2)中，所述虹吸吸取的上层溶液静置(10～20min)后，同样分为两层，继续通过虹吸除去上层溶液，将下层物质与前次收集的合并。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术操作简单，且分离液可以回收利用，无需滤纸过滤、离心和烘箱干燥，能快速地提取海产品中的亚微米级塑料颗粒；2、分离液用量少，成本低，容易获得，其中SDS还可以用于除去微塑表面吸附的微量有机物；3、本专利技术与常规的滤纸过滤分离相比，分离过程中引起的塑料颗粒损失少，可以用于分离20微米以下的微塑料，且不会对后续的鉴别及定量分析造成干扰；4、本专利技术可以用于分离海产品和水样中的亚微米级微塑料，这可以为食品安全工作提供技术支撑。(四)附图说明图1：本专利技术虹吸分离装置示意图；图2：本专利技术分离工艺流程图；图3：实施例1海产品明虾中微塑料(PVC、PS、PE混合体系)的分离工艺流程图。(五)具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。以下实施例中用到的HNO3(电子级，70％)购自上海阿拉丁试剂公司；H2O2(AR，30wt.％inH2O2)购自杭州工大用弘教科器材有限公司。实施例1海产品明虾中微塑料的分离(1)称取0.336g冷冻干燥后的明虾于烧杯中，加入0.0286g粒径小于20μm的微塑料标准品PVC于明虾中作为内标，然后加入8mL硝酸于烧杯中，再将烧杯置于加热板上50℃下加热20min，取下烧杯冷却后，加入1mL双氧水，再在同样的条件下消解15min，待样品消解完全后将烧杯取下，冷却至室温，在反应液中加入150mL水稀释，得到消解液。(2)在所得消解液(159mL)中加入0.05g十二烷基硫酸钠，超声分散均匀(70Hz，1～2min)，静置15min后自上而下分为悬浮层、溶液层、沉淀层3层，通过虹吸除去中间的溶液层，收集余留物；取虹吸吸取的中间溶液层静置15min后，同样自上而下分为3层，继续通过虹吸除去中间层，将余留物与前次收集的合并；通过虹吸除去中间的溶液层时，注意不能除尽，使悬浮层和沉淀层之间余留0.2cm层高的溶液层，以防止悬浮层和沉淀层的颗粒损失。(3)在收集的余留物(25mL)中加入50mL无水乙醇，超声(70Hz，2min)后静置15min，分为两层，通过虹吸除去上层溶液，收集下层物质；取虹吸吸取的上层溶液静置15min后，同样分为两层，继续通过虹吸除去上层溶液，将下层物质与前次收集的合并。(4)将收集的下层物质(10mL)置于玻璃培养皿中，加入10mL无水乙醇混匀，静置15min待分为两层后，吸除上层液体，最后自然晾干即分离得到明虾中的亚微米级微塑料。按照上述步骤(1)～(4)的方法，在实样中进行单一标准物、混合标准物加标实验，以验证方法可行性，结果如表1和表2所示：表1：海产品明虾中单一标准物加标结果表2：海产品明虾中混合标准物加标结果实施例2水环境中微塑料的分离以浙江杭州上塘河的水样为试验样本，分离过程如下：(1)取150mL水样，加入0.031g粒径小于20μm的微塑料标准品PVC于水样中作为内标，然后加入0.04g十二烷基硫酸钠，超声分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚微米级微塑料的分离方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)在试样液中加入十二烷基硫酸钠，超声分散均匀，静置后自上而下分为悬浮层、溶液层、沉淀层3层，通过虹吸除去中间的溶液层，收集余留物；所述十二烷基硫酸钠的用量以试样液的体积计为0.3～0.7g/L；(2)在步骤(1)收集的余留物中加入2～3体积倍的无水乙醇，超声后静置，分为两层，通过虹吸除去上层溶液，收集下层物质；(3)将步骤(2)收集的下层物质置于平底器皿中，加入1～3体积倍的无水乙醇混匀，静置待分为两层后，吸除上层液体，最后自然晾干即分离得到试样液中的亚微米级微塑料。

【技术特征摘要】
1.一种亚微米级微塑料的分离方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)在试样液中加入十二烷基硫酸钠，超声分散均匀，静置后自上而下分为悬浮层、溶液层、沉淀层3层，通过虹吸除去中间的溶液层，收集余留物；所述十二烷基硫酸钠的用量以试样液的体积计为0.3～0.7g/L；(2)在步骤(1)收集的余留物中加入2～3体积倍的无水乙醇，超声后静置，分为两层，通过虹吸除去上层溶液，收集下层物质；(3)将步骤(2)收集的下层物质置于平底器皿中，加入1～3体积倍的无水乙醇混匀，静置待分为两层后，吸除上层液体，最后自然晾干即分离得到试样液中的亚微米级微塑料。2.如权利要求1所述亚微米级微塑料的分离方法，其特征在于，步骤(1)中，所述试样液为水环境中采集的水样或者海产品的消解液。3.如权利要求2所述亚微米级微塑料的分离方法，其特征在于，所述海产品的消解液按如下方法处理得到：取干燥的海产品，先加入电子级HNO3于45～50℃消解10～20min，之后冷却至室温，再加入分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周瑛，项青青，王萍亚，倪凤丽，吴益春，赵巧灵，徐潇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，舟山市食品药品检验检测研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33